日前,，在國家電投科學技術(shù)研究院舉辦的氫能技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用高峰論壇上，國家電投氫能科技發(fā)展公司技術(shù)官柴茂榮表示,，國家電投100千瓦氫燃料反應(yīng)堆將于今年年底完成整個系統(tǒng)穩(wěn)定性測試。

今年7月,，國家電投氫能公司100千瓦功率金屬雙極板燃料電池電堆宣告研制成功,。而這對于國家電投氫能公司“實現(xiàn)燃料電池的全產(chǎn)業(yè)鏈自主化”目標來說，僅僅是個開始,。　

攻關(guān)核心技術(shù)　

據(jù)了解，燃料電池項目的設(shè)計研發(fā)分為膜電極,、雙極板,、電堆封裝以及BOP系統(tǒng)（包含系統(tǒng)控制、氫泵,、其它附屬設(shè)備等）四大部分,。其中，膜電極作為燃料電池實現(xiàn)功能的核心,，成為國家電投氫能公司攻堅重點,。　

“國外企業(yè)生產(chǎn)的性能為的催化劑我們買不到，市場上的催化劑又難以達到我們的要求,。”柴茂榮表示,，國家電投目前已成功研制出耐腐蝕、易擔載的碳基催化劑載體,，以及具有高質(zhì)量活性,、低鉑載量的多元合金催化劑。“終的催化劑產(chǎn)品的質(zhì)量活性優(yōu)于目前市場上的催化劑,，通過1.0-1.5V十萬次的耐久性測試,，其衰減特性值仍大于80%，耐久性能較目前的商業(yè)催化劑具有顯著優(yōu)勢,。”　　

來到展廳內(nèi),，記者注意到一張張透明的薄膜。讓記者想不到的是,，這薄薄的一層膜,，只有兩三家企業(yè)可以生產(chǎn)。

“普通的質(zhì)子交換膜并不難做,，但燃料電池所需的膜必須要耐高溫,，可以在100攝氏度的條件下正常工作。而絕大多數(shù)的膜在80攝氏度就開始軟化,，失去功能,。”柴茂榮介紹稱，國家電投與武漢理工大學合作,，研制成功了高電導率,、高耐久性,、低溶脹的質(zhì)子交換膜，并完成了量產(chǎn)工藝,、設(shè)備及產(chǎn)線的開發(fā),。“目前該技術(shù)正在進行細節(jié)參數(shù)實驗和論證。預(yù)計到2021年可以形成標準化的產(chǎn)品,。”　　

打造自主化產(chǎn)業(yè)鏈　

百千瓦燃料電池電堆及燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品項目的完成分為三個層次：從原料到產(chǎn)品的全部關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)自主化,，以細節(jié)為根本、以系統(tǒng)為表征實現(xiàn)性能提升,，以及通過推動技術(shù)升級與規(guī)模效應(yīng)實現(xiàn)成本的大幅降低,。　

在柴茂榮看來，氫燃料電池要想實現(xiàn)商業(yè)化,，這三個關(guān)鍵要素缺一不可,。“相比鋰電池汽車，氫燃料電池車的成本要高很多,，如果再走依靠高比例補貼的老路,，國家財政是無力支撐的。”他表示,，目前國外燃料電池電堆通過規(guī)?；梢詫⒚壳咴靸r降至1000元人民幣以內(nèi),，而國內(nèi)仍處在7000元左右,。“想降低成本，必然需要提高自主化水平,、減少進口依賴,，同時用高性能爭取市場。”　

“舉個例子,，一塊看似不起眼的雙極板,，原先我們都不具備自主制造的能力。我曾經(jīng)找到掌握該技術(shù)的國外公司,，對方連一個樣品都不愿提供給我們,。”回憶起研制之初的艱辛，柴茂榮頗有感觸,。　

既要滿足接觸電阻,、基材溶出率等指標要求，又要克服鈦材料不能承壓的特性,，柴茂榮和他的團隊對鈦材料進行改進,，冶煉材料，制作產(chǎn)品,，再做測試,，沒有成功就重新再煉材料,。“看似不起眼的雙極板，花費的時間精力僅次于對催化劑技術(shù)的攻克,。”目前,，這種由國家電投自研的鈦極板已完成設(shè)計形成專li，并實現(xiàn)了小批量生產(chǎn),。　　

整個燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的自主化涉及多個領(lǐng)域,，為實現(xiàn)自主化目標，國家電投通過發(fā)揮其大型能源央企的戰(zhàn)略優(yōu)勢,，組建了氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,。“聯(lián)盟中有許多材料、設(shè)備廠商,，我們聚焦于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更加側(cè)重產(chǎn)業(yè)技術(shù),、生產(chǎn)等方面,，以此進行資源整合，打造產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺,。”　　

明確發(fā)展方向　

柴茂榮在講話中表示,，由于起步較晚，我國燃料電池電堆水平與先進國家相比較為落后,，無論是單堆功率,、功率密度還是使用壽命等方面，均存在一定差距,。”燃料電池單堆功率達到100千瓦并非是單純的數(shù)量疊加,。單堆功率提高意味著功率密度提高，對元件散熱等工藝都提出了更高要求,。”　

柴茂榮強調(diào),，為滿足大型車輛、商用車的需求,，未來燃料電池必將朝大功率的方向發(fā)展,。“3升6缸發(fā)動機的功率約為200千瓦，大型機車甚至可以達到1000千瓦,。而國內(nèi)燃料電池電堆單堆功率gao僅為60千瓦,，為達到功率需要的電堆數(shù)量過多，控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)有效控制,，因此,，大功率電池的開發(fā)十分必要。”　

據(jù)了解,，國家電投百千萬燃料電池電堆項目將在今年內(nèi)完成中試,，并進行相關(guān)工藝放大驗證及固化,。“在此基礎(chǔ)上，預(yù)計2020年5,、6月份,，就可以到車企進行相關(guān)測試與實驗。”柴茂榮說,。　

此外,，根據(jù)國家電投氫能公司發(fā)展規(guī)劃，到2020年,，國家電投氫燃料電池關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)產(chǎn)品將實現(xiàn)量產(chǎn),，并建成國家能源氫能研發(fā)（實驗）中心，初步建成氫能檢測鑒定實驗驗證平臺,；2025年將形成系列化電池產(chǎn)品及穩(wěn)定的系統(tǒng)配套能力和原材料供應(yīng)體系,，驗證平臺發(fā)揮行業(yè)支撐作用。